II. Реакции отщепления галогена
1. Отщепление галогена атомарным водородом по методу Степанова
СН3-Сl + 2H CH4 + HCl
2C2H5OH+2Na
Метод используется для количественного определения галогенов в органических соединениях.
2.Отщепление галогенов под действием металлов:
а) реакция Вюрца
СH3Br + 2Na + Br-CH3 2NaBr + CH3-CH3
б) получение этиленовых углеводородов
СH2-CH2 + Zn CH2=CH2 + ZnCl2
Cl Cl
в) получение циклических углеводородов
СH2-CH2-CH2 + Zn CH2-CH2
Br Br CH2
г) под действием магния
С2H5Br + Mg C2H5MgBr C2H6
-MgBr(OH)
III. Реакции отщепления галогеноводорода
1. При нагревании
СH3-CH2Cl HCl + CH2=CH2
2. Под действием спиртового раствора щелочи
СH3-CH3-Cl + KOHспиртовый
A B
+/// +// +/ -
H H
H C C Cl CH2=CH2 + H2o + KCl
HO- H H K+
R=k[A][B]
Реакция нуклеофильного отщепления протекает по механизму ЕN2.
У третичных галоидных алкилов идет, в основном, по механизму ЕN1.
H CH3 H CH3 CH3
H-C-C-Cl H-C-C+ H+ + H2C=C
H CH3 H CH3 CH3
А изобутилен
r=k[A]
Такие реакции обычно сопутствуют реакциям нуклеофильного замещения.
ЛЕКЦИЯ 7
ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Подразделяются на три типа.
I. Галогенопроизводные винилового типа: атом галогена находится у непредельного атома углерода.
СН2=СНCl хлористый винил
СН2=ССl2 хлористый винилиден
СН2=С-СН=СН2 хлорпрен
Cl
II. Галогенпроизводные аллильного типа (галоген в -положении к двойной связи).
СН2=СН-СН2-Сl хлористый аллил
СН3-СН=СН-СН2Cl хлористый кротил
III. Галогенпроизводные с изолированным расположением двойной связи и Hal.
СН2=СН-СН2-СН2-Cl 4-хлор-1-бутен
В этом случае галоген не подвергается влиянию -связи и ведет себя так же, как в предельных галогеноводородах.
I. Галогенопроизводные винильного типа.
Получение
1) Присоединение одной молекулы ННal к ацетиленовым углеводородам.
СН СН + HCl СН2=СНCl
хлористый винил
СН2=СН-С СН + HCl СН2=СН-С=СН2
Cl
1,3-бутадиенин хлорпрен
2) Пиролиз полигалогенопроизводных
СН2-СН2 HCl + СН2=СН-Cl
Cl Cl
хлористый хлористый
этилен винил
3) Действие недостатка спиртового раствора КОН на полигалогенопроизводные
Cl Cl
СН-СН СНCl=CCl2
Cl Cl -HCl
тетрахлорэтан трихлорэтилен
Особенности свойств
1. Соединения винильного типа проявляют инертность в реакциях нуклеофильного замещения. Причина заключается в особенности электронного строения. Графически это можно показать следующим образом:
..
СН2=СН-Cl:
..
или
Н Сl
C - C p- -сопряжения
H H
Хлор расположен через одну простую связь от двойной и имеет 3 неподеленных пары электронов. Наблюдается эффект p- -сопряжения, т.е. перекрытие р-электронной орбитали хлора с -орбиталями атома углерода. В результате часть электронного облака хлора оттягивается в сторону двойной связи и дипольный момент связи C-Сl уменьшается.
2. Реакции присоединения по двойной связи идут в соответствии с правилом Марковникова, т.к.
- + ..
СН2=СН Сl + HCl CН3-СНCl2
этилиденхлорид
/+М/</-I/, по p-
+ +
СН3 СН-Cl (1) СН2-СН2 Cl (2)
Более устойчив катион (1), т.к. электродонорная метильная группа частично компенсирует положительный заряд.
3. Очень легко полимеризуются.
n СН2=СНCl (-CН2-СНCl-)n
винилхлорид ПВХ-самые массовые пластмассы
Полимеры на основе винилхлорида находят широчайшее применение для изготовления пленок, пластмассовых изделий. Они устойчивы к действию влаги, кислот, щелочей, нефтепродуктов, обладают хорошими электроизоляционными свойствами.